2012级《电机与变压器》教学计划

《电机与变压器》教学创新实施性教学计划一、课程基本信息课程名称：电机与变压器使用教材：电机与变压器（第四版，劳动保障出版社中职类通用教材）课程类型：一体化/理论参考学时：128适用专业：维修电工（中级部）二、大纲说明『课程性质』本课程是维修电工专业的一门专业课。

学习本课程时，同学们已经掌握了《电工基础》课程中涉及的电路、磁路等知识，通过《电工基本技能》模块的学习和训练，基本具备了使用常用工具、常用电工仪表、常用电工材料、按图进行简单电路接线等能力。

本课程主要内容有：变压器、交流异步电动机、直流电机、同步电机与特种电机的结构、原理、主要特性及使用维护知识等。

本课程将为《电力拖动》、《机床电气》等课后继程提供电机理论基础和必需的技能。

『课程的任务和要求』本课程的主要任务是培养学生对变压器、交流异步、直流电动机的使用及维护能力；能掌握变压器、交流异步电动机、直流电机、同步电机、特种电机的构造、原理与基本特性；培养学生对电机、变压器进行一般检测和一般故障分析的能力。

本课程的要求是：掌握常用变压器、交流异步电动机、直流电动机的结构、工作原理、主要特性和使用维护的知识；了解同步电机与特种电机的结构、原理、主要性能和用途;掌握电机、变压器检测、使用、一般故障的维修；了解与本课程有关的新工艺新技术，初步具有查阅电机、变压器有关资料的能力。

『教学建议』本课程是一门理论性较强、实践内容很丰富的专业课程。

针对培养有一定理论基础中高级技能人才的目标，在注重理论教学的同时，做到理论与实践相结合，合理安排理论课与实习课的教学内容；必须注意运用直观教学、现场教学、实验教学、实训教学等手段，尽可能采用一体化教学形式。

在学生较好的理解书本知识的同时，培养学生分析和解决生产、维修中技术问题的能力和实际动手能力。

—1—三、教学内容及要求本课程参考总学时为128。

A--- 熟练掌握B--- 掌握C---理解D---了解—2——3——4——5——6——7——8——9—2012-3-7。

授课教师：陈爱敏一、单相异步电动机的工作原理1、脉动磁场的分解和合成在三相异步电动机中曾讲到，向三相绕组通人三相对称交流电，则在定子与转子的气隙中会产生旋转磁场。

当电源一相断开时，电动机就成了单相运行（也称为两相运行），气隙中产生的是脉动磁场。

单相异步电动机工作绕组通人单相交流电时，产生的也是一个脉动磁场，脉动磁场的磁通大小随电流瞬时值的变化而变化，但磁场的轴线空间位置不变，因此磁场不会旋转，当然也不会产生启动力矩。

但这个磁场可以用矢量分解的方法分成两个大小相等（B1 = B2）、旋转方向相反的旋转磁场。

两个正、反向旋转的磁场就合成了时间上随正弦交流电变化的脉动磁场。

a)单相电动机工作绕组的脉动磁场b)脉动磁场的分解图7—1单相脉动磁场及其分解2、单相异步电动机的工作原理脉动磁场分解成两个大小相等（B1=B2）旋转方向相反的旋转磁场，这两个旋转磁场产生的转矩曲线如图T是顺时针旋转磁7—2中的两条虚线所示。

转矩曲线1T是逆时针旋转磁场产生的。

在场产生的，转矩曲线2n=0 处，两个力矩大小相等、方向相反，合力矩T=0 ，在n≠0 处，两个力矩大小不相等、方向相反，但合力矩T≠0 ，说明单相绕组产生的脉动磁场是没有启动力矩的，但如果外加力矩使电动机启动，则启动后的电动机就有力矩了，电动机正反向都可旋转，方向由所加的外力矩方向决定。

上述分析说明了缺相的三相异步电动机不会自行启动的原因，也说明了运行中的三相异步电动机如缺相后仍会继续转动的原因，但缺相运行的三相异步电动机工作的两相绕组可能会流过超出额定值的电流，时间稍长会过热损坏。

3、两相旋转磁场（1）两相旋转磁场产生的条件为：1）定子在空间上有两个相差900电角度的绕组；2）通入两绕组的电流在相位上相差900，两绕组产生的磁动势相等。

（2）两相旋转磁场的转向两相旋转磁场的转向是从电流相位超前的绕组转向电流相位落后的绕组。

（2）两相旋转磁场的同步转速1n：pfn601（m inr）图7—补两相旋转磁场的产生a)电流波形图b)旋转磁场二、单相异步电动机的分类根据获得启动转矩的方法不同，单相异步电动机的结构也存在较大差异，主要分为罩极式单相异步电动机和分相式单相异步电动机两大类。

《电机与变压器》第四版教材教案XX市XX学校XX教研室使用班级XX级X班XXX教室绪论一电机在电能产生、传输、转换中的作用电能在产生、传输、使用上拥有诸多的优势，这个过程中，电机起了关键性的作用。

电动机的作用是将电能转换为机械能。

现代各种生产机械都广泛应用电动机来驱动。

二、电能的产生发电机：其他形式的能转化为电能⑴火力发电：燃料的化学能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能⑵水力发电：水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能⑶核能发电：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能三、变压器在电能的传输中的作用1.减小输电线电阻的方法来提高电能的传输效率，有色金属消耗大，安全系数低。

2.提高输电电压，有色金属消耗小，输电成本较低，安全系数高，故广泛使用。

四、电动机在电能的使用上的优点三相异步电动机具有高效、节能、性能好、振动小、噪音低、寿命长、可靠性高、维护方便、启动转矩大等优点。

五、电机发展概况蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后,19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命,使人类进入了电气化时代。

20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命。

发展趋势：高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速。

第一单元变压器的分类、结构和原理教学目的与要求：熟悉变压器的分类、结构、用途。

掌握变压器工作原理，理解变压器空载试验和短路试验的目的、方法。

教学重点：变压器结构、原理、阻抗变换、外特性、损耗与效率。

教学难点：变压器原理分析、电压方程式、效率分析。

教学内容与步骤：课题一变压器的分类和用途变压器是一种能够改变交流电压的设备。

除了用于改变电压之外，变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及相位等。

变压器的种类很多，分类方法也很多。

电压在35kv及以下，容量在5～500kVA称为小型变压器，630～6300kVA称为中型变压器。

2.大型变压器。

电压在110kV及以下，容量为8000～63000kVA的变压器。

可编辑修改精选全文完整版1-1变压器的分类和用途【教学过程】：小结：变频器的分类及用途1-2变压器的结构与冷却方式【教学过程】：二、变压器的冷却方式1、三相油浸自冷式2、三相油浸风冷式3、三相强迫油循环风冷式4、三相强迫油循环水冷式三、变压器的主要附件1、气体继电器2、分接开关3、绝缘套管4、压力释放阀5、测温装置小结：变压器的结构及冷却方式1-3变压器的原理【教学过程】：（2）变压器中存在漏磁通（3）变压器铁心中存在铁耗二、变压器的负载运行1、磁动势平衡方程3、阻抗变换4、变压器的外特性5、电压调整率6、变压器的损耗和效率（1）铁耗 P fe P fe≈p o(2) 铜耗2-1 单相变压器绕组的极性【教学过程】：一、极性的意义1、直流电源的极性恒定不变2、交流电源的极性只存在瞬时极性3、单相变压器的极性定义：变压器一次、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，用同名端来标记。

4、变压器绕组的连接和极性的重要性（1）绕组串联正向串联与反向串联二、变压器绕组的极性判定1、直观法2、仪表测量法（1）直流法2-2 三相变压器绕组的连接及首尾判别【教学过程】：2-3三相芯式变压器绕组的连接组别【教学过程】：2-4电力变压器的铭牌参数【教学过程】：3-1三相变压器的并联运行【教学过程】：3-2变压器的维护及检修【教学过程】：4-1自耦变压器【教学过程】：4-2仪用变压器【教学过程】：4-3电焊变压器【教学过程】：5-1电动机的种类和用途【教学过程】：5-2三相异步电动机的结构【教学过程】：5-3三相异步电动机的拆装【教学过程】：。

呼和浩特市工业职业学校全国中等职业技术学校电工类专业通用教材《电机与变压器》教案适用专业：机电技术应用贺贵祥《电机与变压器》教案首页第1次课授课时间：2012年月日教案完成时间：2012年月日教学附页《电机与变压器》教案首页第2次课授课时间：2012年月日教案完成时间：2012年月日教学附页图1.2 三相油浸式电力变压器1—油箱2—铁心及绕组3—储油柜4—散热筋5—高、压绕组6—分接开关7—气体继电器8—信号温度计三相油浸式电力变压器主要由铁心、绕组及其他部件组成。

现简单叙述各部件的结构、作用。

1．铁心铁心作为变压器的闭合磁路和固定绕组及其他部件的骨架。

为了减小磁阻、减小交变磁通在铁心内产生的磁滞损耗和涡流损耗，变压器的铁心大多采用薄硅钢片叠装而成。

变压器的铁心有心式和壳式两种基本形式。

图1.3 三相心式变压器1—铁心柱2—铁轭3—高压绕组4—低压绕组图1.4 单相壳式变压器1—铁心柱2—铁轭3—绕组2．绕组《电机与变压器》教案首页第3 次课授课时间：2012年月日教案完成时间：2012年月日教学附页图1.5 单相变压器空载运行原理图主磁通：绝大部分的磁通经由铁心闭合，称为主磁通，用表示。

作用：主磁通与原、副绕组同时交链而传递能量。

中产生感应电动势1e ,2e 。

漏磁通：很少一部分磁通经由原绕组周围的空气或变压器油闭合，它不是传递能量的载体，用σΦ1表示。

漏磁通在原绕组中感应电动势（二） 感应电动势1．各电、磁量正方向的规定《电机与变压器》教案首页第4 次课授课时间：2012年月日教案完成时间：2012年月日教学附页图1.7 单相变压器负载运行原理图 （二） 负载运行时的基本方程式 1．磁动势平衡方程式铁心中的磁动势由原边磁动势11N I 和副边磁动势22N I 合成，1.8 单相变压器负载运行时的T 型等效电路图1.9 单相变压器负载运行时的简化等效电路例3.3.1 已知一台单相变压器的数据为：kV A 6.4=N S N N U U 21/＝380V/115V ，r 1＝0.15Ω，r 2＝0.024Ω，x 1x 2＝0.053Ω，其负载阻抗为：z L ＝4+j3Ω。

授课教师：黄文进教研组审阅：科审阅日期：一、讲授新课一、三相变压器的并联运行1、三相变压器的并联运行的原因在配电站中，通常由几台变压器并联供电，其原因是：（1）当负载随昼夜、季节而波动时，可根据需要将某些变压器断开（称为解列）或投入（称为并列）以提高运行效率，减少不必要的损耗。

（2）当大功率用电器使用时，需要变压器增加电容量来满足用电器的用电要求，而当不使用大功率电器时，用电量较少，通过电容补偿无法提高功率因数，只能通过解列变压器的方法来提高运行效率。

（3）当某台变压器出现故障或需要检修时，可以由备用变压器并列运行，以保证不停电，从而提高了供电质量。

当然并列台数也不能太多，因为如单台机组容量太小，会增加损耗，增加投资和成本，也会使运行操作复杂化。

2、变压器并联运行的条件多台变压器并联运行，必须保证变压器内部没有环流， I环0 ；外部运行时的负载分配要合理。

否则不但会增加变压器的能耗，更有可能发毕事故。

因此必须符合以下三个条件的变压器才可以并联运行。

（1）一次侧、二次侧的电压分别相等，即变比K 相等。

如果两台二次侧电压不同的变压器负载运行时，两台变压器的承载也不平衡，电压偏大的一台承载过大。

为此规定了两台变压器的一次侧、二次侧电压需相等，变压比K 的误差不允许超过± 0.5 ％。

（2）连接组别应相同。

如果连接组别不同，即使二次侧电压大小一样，但因相位不同，它们并联后，仍会产生内部电动势差，而导致产生环流。

所以连接组别不相同的变压器不允许并联运行。

（3）短路阻抗（阻抗电压）要相等当多台容量不同的单相变压器并联运行时，从并联运行等效电路中可以看出：因为二次侧空载电压都相等 （即为 U 02）而并联时输出电压都相等 （为 U 2） ，因此多台变压器 的内部压降应相等。

U 内 U 内U 内I 1：I2 ：I 3= ZK1 ：ZK2：Z K3 I1N I 2N I 3N I 1NI2N I 3N1：1UK2 U K3即并联电路中的电流分配是与它的电导成正比，变压器并联运行时的负载分配（即电流分配 ）与变压器的阻抗电压成反比。

《电机与变压器》教案一、教学目标1. 知识目标（1）了解电机和变压器的基本概念、分类和结构。

（2）掌握电机和变压器的工作原理及其运行特性。

（3）熟悉电机和变压器在生产和生活中的应用。

2. 能力目标（1）能够分析电机和变压器的工作过程，判断故障原因。

（2）能够选择合适的电机和变压器，并进行性能评估。

（3）能够对电机和变压器进行维护和保养。

3. 情感、态度与价值观目标（1）培养学生对电机和变压器行业的兴趣，提高学生学习的积极性。

（2）培养学生团队合作精神，提高学生的实践能力。

二、教学内容1. 电机的基本概念及分类（1）电机的定义（2）电机的分类2. 电机的主要结构及其功能（1）直流电机结构及功能（2）交流电机结构及功能3. 电机的工作原理及运行特性（1）直流电机工作原理及运行特性（2）交流电机工作原理及运行特性4. 变压器的基本概念及分类（1）变压器的定义（2）变压器的分类5. 变压器的主要结构及其功能（1）电力变压器结构及功能（2）电力电子变压器结构及功能三、教学方法1. 讲授法：讲解电机和变压器的基本概念、工作原理及运行特性。

2. 案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解电机和变压器的应用。

3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神。

4. 实践操作法：安排实验室实践，让学生动手操作，提高实际操作能力。

四、教学资源1. 教材：《电机与变压器》2. 课件：电机和变压器的基本概念、结构、工作原理及运行特性等。

3. 实验室设备：电机和变压器实验装置五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况、小组讨论等。

2. 考试成绩：期末考试，包括选择题、填空题、计算题和简答题。

教学反思：在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏，确保学生能够掌握电机和变压器的基本知识。

注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

加强与学生的互动，激发学生的学习兴趣，提高课堂氛围。

六、教学内容6. 电机和变压器的选择与安装（1）电机类型的选择（2）电机容量的选择（3）变压器的选择与安装7. 电机和变压器的运行与维护（1）电机运行注意事项（2）变压器运行注意事项（3）电机和变压器的维护与保养8. 电机和变压器的故障分析与处理（1）电机常见故障分析与处理（2）变压器常见故障分析与处理9. 电机和变压器在生产和生活中的应用案例分析（1）电机在工业生产中的应用案例（2）变压器在电力系统中的应用案例10. 电机和变压器的发展趋势及新技术（1）电机发展趋势及新技术（2）变压器发展趋势及新技术七、教学方法1. 讲授法：讲解电机和变压器的选择、安装、运行与维护等知识。

《电机与变压器》特色课程建设方案电工电子技术重点建设专业项目组《电机与变压器》特色课程建设方案《电机与变压器》是中等职业学校机电类专业的主干课程之一，按照示范校创建特色课程申报工作的安排，通过申报、学校评审，最终被列入眉县职教中心特色课程行列。

为了搞好《电机与变压器》特色课程项目建设，特制定了《电机与变压器》特色课程项目建设方案。

一、《电机与变压器》特色课程建设的目标（一）特色课程建设的总体目标本课程是中等职业技术学校电工电子技术专业的一门专业课，总体的目标是：使学生获得电动机及其应用的基本知识，掌握电动机与变压器基本原理、分析方法。

使学生具有举一反三的能力，提高其实践操作能力。

让学生能将所学的专业理论运用到生产实际中去，熟悉常用电动机绕组、拆卸、仪器仪表的使用，电机与变压器一般常见故障的检查和排除方法，培养安全生产、文明生产的意识和良好的职业道德。

为提高学生全面素质，学习新的电气控制技术打下较好的基础。

（二）建设具有中等职业学校特色课程《电机与变压器》课程建设的基本思路：始终把专业性、复合型和创造性作为课程建设的中心，把课程教育定位于培养学生具有较强的市场竞争意识、具有深厚的变压器理论基础和广泛的各种类型电机理论知识，能对电机、变压器进行一般检测和一般故障分析的能力。

并经过实际工作的锻炼后，能够娴熟的驾御大型机电一体化设备中的电动机、变压器各种故障分析及排除。

根据课程建设的需要，本课程的建设目标如下：1．进一步对教学内容进行研讨，制定科学合理的课程教学纲要；2．推行一体化教学模式下的基于工作过程的项目教学，强化学生实际应用能力培养；3．采用先进的教学手段，扩大多媒体教学授课范围；4．完善网络课程资源，提高网络教育比重；5.推进教学资源的立体化建设。

二、《电机与变压器》特色课程建设的内容（一）教学内容和课程体系改革特色课程建设是学校深化教学改革、提高教学质量的重大举措，必须遵循中等教育发展规律和市场经济规律，适应中等职业学校教学发展趋势，与时俱进，开拓创新。